Il James Webb ha fotografato un punto interrogativo, formato da due galassie distorte dalla gravità

Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, è stata trovata una curiosa forma a punto interrogativo in un’immagine ottenuta con la NIRCam nel vicino infrarosso. Quest’immagine rappresenta una regione a 7 miliardi di anni luce da qui, in cui molte delle galassie risultano visibili solo grazie alla presenza di MACS-J0417.5-1154, uno degli ammassi di galassie più massicci conosciuti, con una massa mille miliardi di volte più grande di quella del Sole.

A causa della sua massa infatti, MACS-J0417.5-1154 deforma lo spaziotempo attorno a sé e devia e amplifica la luce di sorgenti lontane, un fenomeno noto come lente gravitazionale. Ciò consente agli astronomi di vedere dettagli migliorati in galassie molto più distanti, poste dietro l’ammasso. Tuttavia, gli stessi effetti gravitazionali che ingrandiscono le galassie causano anche distorsioni, con il risultato che le galassie appaiono sparpagliate nel cielo in archi luminosi, e anche moltiplicate.

Lo strano punto interrogativo individuato dai ricercatori è proprio il risultato di questo effetto. I dati spettrali del CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) eseguito con lo strumento NIRISS di Webb indicano che esso sarebbe infatti costituito da due diverse galassie, una galassia a spirale vista di fronte e una polverosa galassia rossa vista di lato, la cui immagine appare distorta e moltiplicata per ben cinque volte.

I dati spettrali hanno anche confermato che la nuova galassia polverosa si trova alla stessa distanza della galassia a spirale di fronte, e che probabilmente stanno iniziando a interagire.

Dove Hubble non aveva scorto nulla

Questa regione era già stata osservata e fotografata in precedenza dal telescopio spaziale Hubble, ma la galassia rossa polverosa che contribuisce a formare la curiosa forma a punto interrogativo è apparsa solo alla vista di Webb. Questo perché la luce visibile, che Hubble rileva, viene assorbita dalla polvere cosmica, mentre lunghezze d’onda più lunghe come quelle infrarosse sono in grado di attraversarla ed essere rilevate dagli strumenti di Webb.

Nello slider che segue infatti, si nota come la galassia rossa, con le sue molteplici immagini, non sia presente nell’immagine di Hubble, in cui a malapena si intravede una parvenza della forma a punto interrogativo, e notiamo solo la galassia a spirale. Risulta invece evidente nella foto di Webb, dove si nota anche come esse siano ingrandite e distorte in un modo insolito.

Questa deformazione richiede un allineamento particolare e raro tra le galassie distanti, la lente e l’osservatore, qualcosa che gli astronomi chiamano lente gravitazionale iperbolica ombelicale. Questo spiega le cinque immagini della coppia di galassie viste nell’immagine di Webb, quattro delle quali tracciano la parte superiore del punto interrogativo. Il punto del punto interrogativo è una galassia invece non correlata alle due, che si trova nel posto e nello spazio-tempo giusti, dalla nostra prospettiva.

Un altro punto interrogativo, ma è la scienza a essere importante

La figura a forma di punto interrogativo trovata nello scatto di Webb è un esempio degli effetti di proiezione a cui sono soggetti osservatori terrestri o spaziali, quando guardano il cielo dalla loro particolare prospettiva. Ciò che misuriamo, a Terra o nello spazio, è un’immagine 2D di un Universo ricchissimo di oggetti, di cui noi vediamo solo una proiezione.

Questa è un po’ una forma di pareidolia, quel fenomeno psicologico in cui si percepiscono pattern riconoscibili, come volti o oggetti, in stimoli casuali o astratti, come nuvole o macchie.

In realtà, la parte più interessante di questa scoperta è l’opportunità che offre per studiare queste galassie. Entrambe mostrano una formazione stellare attiva in diverse regioni compatte, probabilmente a causa della collisione del gas, ma la forma di nessuna delle due galassie sembra interrotta, quindi probabilmente stiamo assistendo all’inizio della loro interazione reciproca.

Queste galassie, viste miliardi di anni fa quando la formazione stellare era al suo apice, sono simili alla massa che avrebbe avuto la Via Lattea a quel tempo. Webb ci sta quindi consentendo di studiare come sarebbero stati gli anni dell’adolescenza della nostra Galassia. Qualcosa di fondamentale per comprendere come la nostra e le altre galassie si siano evolute nel corso della storia dell’Universo.

Lo studio, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, è reperibile qui.